CN109337132A - 一种无异味nr材料配方及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无异味NR材料配方及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明以重量份计包括如下组份：NR 40‑70份、SBR 20‑40份、BR 10‑20份、炭黑50‑75份、白炭黑5‑10份、改性填料10‑40份和加工助剂；NR、SBR和BR三者的重量份之和为100份；炭黑以重量百分比计包括：50‑70％的高耐磨炉黑、20‑40％的半补强炉黑、10‑20％的通用炉黑；SBR和BR的用量比为2:1。本发明通过添加有除臭剂能够很好的对NR材料进行遮味、祛味。

Description

一种无异味NR材料配方及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是涉及一种无异味NR材料配方及一种无异味NR材料的制备方法。
背景技术
胶管为中空可挠性管状橡胶制品，多用以输送气体、液体、浆状或粒状物料，由内外胶层和骨架层组成，生产胶管的过程中，为了提高胶管的耐老化及其他性能，往往在生产过程中添加有大量加工助剂；加工助剂的使用后在橡胶制品加工或使用过程中会产生酸类、烷氧基化合物、醛类、乙烯化合物、氨类等具有刺激性气味的物质，这些刺激性气味的物质若长期挥发入空气中会造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无异味NR材料配方及其制备方法，通过以NR、SBR和BR构成主胶体系，并通过添加由炭黑、白炭黑和改性填料构成的补强填充体系，同时添加有加工助剂，制得的橡胶材料具有优良的结构强度；同时添加有除臭剂能够很好的对NR材料进行遮味、祛味。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种无异味NR材料配方，以重量份计包括如下组份：NR 40-70份、SBR20-40份、BR 10-20份、炭黑50-75份、白炭黑5-10份、改性填料10-40份、硫化剂2.0-3.5份、硫化助剂3.0-4.5份、发泡剂1-2份、发泡助剂0.5-1.5份、除臭剂0.2-1份、防护助剂1-5份、活性剂3-7份、增塑剂2-5份以及其他助剂；
其中，所述NR、SBR和BR三者的重量份之和为100份；
其中，所述炭黑以重量百分比计包括：50-70％的高耐磨炉黑、20-40％的半补强炉黑、10-20％的通用炉黑；
所述，所述SBR和BR的用量比为2:1。
进一步地，所述改性填料的制备方法包括如下步骤：
S01、配置改性溶液：取粘度为0.25-0.65Pa·s的壳聚糖煮沸30-60min，用去离子水漂洗，干燥后得到壳聚糖凝胶；壳聚糖凝胶置于乳酸溶液中，在40-50℃温度下连续搅拌4-6h，放置12-16h后得到壳聚糖粘性凝胶备用，所得壳聚糖粘性凝胶即为改性溶液；
S02、填料预处理：将填料放入高温炉中500-600℃煅烧2-4h，冷却即得预处理填料；
S03、填料改性：将得到的预处理填料与改性溶液搅拌混合均匀后静置处理4-8h；
S04、改性后处理：静置处理后用去离子水稀释、过滤、清洗后干燥制粉即得改性填料。
进一步地，所述填料包括有硅藻土、陶土、滑石粉、云母粉、碳酸钙和碳酸镁中的一种或多种。
进一步地，所述硫化剂选用硫磺，所述硫化助剂选用二硫化四甲基秋兰姆。
进一步地，所述其他助剂包括有橡胶溶剂、偶联剂、增粘剂、分散剂、湿润剂和防腐剂。
进一步地，所述防护助剂包括有防老剂、光稳定剂、防霉剂、抑燃剂和抗静电剂。
进一步地，所述增塑剂包括物理增塑剂和化学增塑剂；
其中，所述物理增塑剂包括有高芳烃油、环烷烃油、链环烷烃油、石油树脂、石油沥青、煤焦油、古马隆树脂、松焦油、黑/白油膏、蓖麻油、甘油、硬脂酸、硬脂酸盐、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯；
其中，所述化学增塑剂包括有2-萘硫酚、二甲苯萘硫酚、三氯硫酚、五氟硫酚以及五氟硫酚锌盐。
一种无异味NR材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、一次混炼：按配比将NR、60％用量炭黑投入密炼机中，密炼升温至95-105℃，向密炼机中投入改性填料和增塑剂，继续密炼60-80S、并升温至160-165℃；通过双螺杆挤出机出片收料得一次混炼胶，将所得一次混炼胶过冷却水槽冷却至45-50℃后收料冷却至料堆中心温度为35-45℃；
步骤2、二次混炼：将冷却后的一次混炼胶、SBR、BR、40％用量炭黑、发泡剂、发泡助剂、除臭剂、防护助剂、活性剂以及其他助剂一同投入密炼机中，密炼升温至100-105℃；投入白炭黑继续密炼30-40S并升温至137-142℃；保持137-142℃之间继续恒温密炼120-140S，恒温密炼后升温至145-150℃后通过双螺杆挤出机出片收料得二次混炼胶；将所得二次混炼胶过冷却水槽冷却至45-50℃后于恒温冷藏室冷却至25-35℃即可；
其中，所述恒温冷藏室的室温控制在22-25℃；
步骤3、终炼：将所得二次混炼胶与硫化剂、硫化助剂一同投入密炼机中，密炼90-150S并升温至105-110℃后通过双螺杆挤出机出片收料得终炼胶，将所得终炼胶置于恒温室冷却至35-40℃即可；
其中，所述恒温室的室温控制在35-40℃。
进一步地，所述步骤1、步骤2和步骤3中的出片厚度均为6-10mm。
一种无异味NR材料用于胶管生产。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过以NR、SBR和BR构成主胶体系，并通过添加由炭黑、白炭黑和改性填料构成的补强填充体系，同时添加有加工助剂，制得的橡胶材料具有优良的结构强度；同时添加有除臭剂能够很好的对NR材料进行遮味、祛味。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
如下实施例所述：
各种组份原料如下表一所示：
实施例1
改性填料的制备方法包括如下步骤：
S01、配置改性溶液：取粘度为0.25-0.65Pa·s的壳聚糖煮沸30-60min，用去离子水漂洗，干燥后得到壳聚糖凝胶；壳聚糖凝胶置于乳酸溶液中，在40-50℃温度下连续搅拌4-6h，放置12-16h后得到壳聚糖粘性凝胶备用，所得壳聚糖粘性凝胶即为改性溶液；
S02、填料预处理：将填料放入高温炉中500-600℃煅烧2-4h，冷却即得预处理填料；
S03、填料改性：将得到的预处理填料与改性溶液搅拌混合均匀后静置处理4-8h；
S04、改性后处理：静置处理后用去离子水稀释、过滤、清洗后干燥制粉即得改性填料。
其中，填料为硅藻土/陶土/滑石粉/碳酸钙。
实施例2
一种无异味NR材料配方，其特征在于：以重量份计包括如下组份：NR 40份、SBR 40份、BR20份、炭黑60份、白炭黑8份、改性填料35份、硫化剂2.5份、硫化助剂3.5份、发泡剂2份、发泡助剂1.5份、除臭剂1份、防护助剂3.5份、活性剂5份、增塑剂2份以及其他助剂；
其中，炭黑以重量百分比计包括：60％的高耐磨炉黑、30％的半补强炉黑、10％的通用炉黑。
一种无异味NR材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、一次混炼：按配比将NR、60％用量炭黑投入密炼机中，密炼升温至95-105℃，向密炼机中投入改性填料和增塑剂，继续密炼60-80S、并升温至160-165℃；通过双螺杆挤出机出片收料得一次混炼胶，将所得一次混炼胶过冷却水槽冷却至45-50℃后收料冷却至料堆中心温度为35-45℃；
步骤2、二次混炼：将冷却后的一次混炼胶、SBR、BR、40％用量炭黑、发泡剂、发泡助剂、除臭剂、防护助剂、活性剂以及其他助剂一同投入密炼机中，密炼升温至100-105℃；投入白炭黑继续密炼30-40S并升温至137-142℃；保持137-142℃之间继续恒温密炼120-140S，恒温密炼后升温至145-150℃后通过双螺杆挤出机出片收料得二次混炼胶；将所得二次混炼胶过冷却水槽冷却至45-50℃后于恒温冷藏室冷却至25-35℃即可；
其中，恒温冷藏室的室温控制在22-25℃；
步骤3、终炼：将所得二次混炼胶与硫化剂、硫化助剂一同投入密炼机中，密炼90-150S并升温至105-110℃后通过双螺杆挤出机出片收料得终炼胶，将所得终炼胶置于恒温室冷却至35-40℃即可；
其中，恒温室的室温控制在35-40℃。
优选地，步骤1、步骤2和步骤3中的出片厚度均为6-10mm。
实施例3
一种无异味NR材料配方，其特征在于：以重量份计包括如下组份：NR 70份、SBR 20份、BR 10份、炭黑55份、白炭黑5份、改性填料15份、硫化剂2.5份、硫化助剂3.0份、发泡剂2份、发泡助剂0.5份、除臭剂0.75份、防护助剂1.5份、活性剂3份、增塑剂5份以及其他助剂；
其中，炭黑以重量百分比计包括：50％的高耐磨炉黑、30％的半补强炉黑、20％的通用炉黑。
制备工艺同实施例2。
实施例4
一种无异味NR材料配方，其特征在于：以重量份计包括如下组份：NR 55份、SBR 30份、BR 15份、炭黑50-75份、白炭黑10份、改性填料25份、硫化剂3.5份、硫化助剂4.0份、发泡剂1.25份、发泡助剂1份、除臭剂0.5份、防护助剂5份、活性剂7份、增塑剂3份以及其他助剂；
其中，炭黑以重量百分比计包括：70％的高耐磨炉黑、20％的半补强炉黑、10％的通用炉黑。
制备工艺同实施例2。
实施例5
性能测试及结果如下表所示：
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种无异味NR材料配方，其特征在于：以重量份计包括如下组份：NR40-70份、SBR20-40份、BR10-20份、炭黑50-75份、白炭黑5-10份、改性填料10-40份、硫化剂2.0-3.5份、硫化助剂3.0-4.5份、发泡剂1-2份、发泡助剂0.5-1.5份、除臭剂0.2-1份、防护助剂1-5份、活性剂3-7份、增塑剂2-5份以及其他助剂；
其中，所述NR、SBR和BR三者的重量份之和为100份；
其中，所述炭黑以重量百分比计包括：50-70％的高耐磨炉黑、20-40％的半补强炉黑、10-20％的通用炉黑；
所述，所述SBR和BR的用量比为2:1。
2.根据权利要求1所述的一种无异味NR材料配方，其特征在于，所述改性填料的制备方法包括如下步骤：
S01、配置改性溶液：取粘度为0.25-0.65Pa·s的壳聚糖煮沸30-60min，用去离子水漂洗，干燥后得到壳聚糖凝胶；壳聚糖凝胶置于乳酸溶液中，在40-50℃温度下连续搅拌4-6h，放置12-16h后得到壳聚糖粘性凝胶备用，所得壳聚糖粘性凝胶即为改性溶液；
S02、填料预处理：将填料放入高温炉中500-600℃煅烧2-4h，冷却即得预处理填料；
S03、填料改性：将得到的预处理填料与改性溶液搅拌混合均匀后静置处理4-8h；
S04、改性后处理：静置处理后用去离子水稀释、过滤、清洗后干燥制粉即得改性填料。
3.根据权利要求2所述的一种无异味NR材料配方及其制备方法，其特征在于，所述填料包括有硅藻土、陶土、滑石粉、云母粉、碳酸钙和碳酸镁中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种无异味NR材料配方，其特征在于，所述硫化剂选用硫磺，所述硫化助剂选用二硫化四甲基秋兰姆。
5.根据权利要求1所述的一种无异味NR材料配方，其特征在于，所述其他助剂包括有橡胶溶剂、偶联剂、增粘剂、分散剂、湿润剂和防腐剂。
6.根据权利要求1所述的一种无异味NR材料配方，其特征在于，所述防护助剂包括有防老剂、光稳定剂、防霉剂、抑燃剂和抗静电剂。
7.根据权利要求1所述的一种无异味NR材料配方，其特征在于，所述增塑剂包括物理增塑剂和化学增塑剂；
其中，所述物理增塑剂包括有高芳烃油、环烷烃油、链环烷烃油、石油树脂、石油沥青、煤焦油、古马隆树脂、松焦油、黑/白油膏、蓖麻油、甘油、硬脂酸、硬脂酸盐、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯；
其中，所述化学增塑剂包括有2-萘硫酚、二甲苯萘硫酚、三氯硫酚、五氟硫酚以及五氟硫酚锌盐。
8.如权利要求1-7任意一所述的一种无异味NR材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、一次混炼：按配比将NR、60％用量炭黑投入密炼机中，密炼升温至95-105℃，向密炼机中投入改性填料和增塑剂，继续密炼60-80S、并升温至160-165℃；通过双螺杆挤出机出片收料得一次混炼胶，将所得一次混炼胶过冷却水槽冷却至45-50℃后收料冷却至料堆中心温度为35-45℃；
步骤2、二次混炼：将冷却后的一次混炼胶、SBR、BR、40％用量炭黑、发泡剂、发泡助剂、除臭剂、防护助剂、活性剂以及其他助剂一同投入密炼机中，密炼升温至100-105℃；投入白炭黑继续密炼30-40S并升温至137-142℃；保持137-142℃之间继续恒温密炼120-140S，恒温密炼后升温至145-150℃后通过双螺杆挤出机出片收料得二次混炼胶；将所得二次混炼胶过冷却水槽冷却至45-50℃后于恒温冷藏室冷却至25-35℃即可；
其中，所述恒温冷藏室的室温控制在22-25℃；
步骤3、终炼：将所得二次混炼胶与硫化剂、硫化助剂一同投入密炼机中，密炼90-150S并升温至105-110℃后通过双螺杆挤出机出片收料得终炼胶，将所得终炼胶置于恒温室冷却至35-40℃即可；
其中，所述恒温室的室温控制在35-40℃。
9.根据权利要求1所述的一种无异味NR材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1、步骤2和步骤3中的出片厚度均为6-10mm。
10.如权利要求1-7任意一所述的一种无异味NR材料用于胶管生产。
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